高一物理必修一第三章相互作用小结复习课件

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本章小结

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例1如图所示，一劲度系数为k2的弹簧竖直地放在桌 面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的弹 簧竖直地放在物体上面，其下端与物体的上表面连接在 一起，两个弹簧的质量都不计.要想使物体在静止时下 2 面弹簧承受的压力减为原来的 时，应将上面弹簧的上端 3 A竖直提高一段距离d,则d=__________.

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解析：解本题的关键是明白上面弹簧的A端移动 的距离引起了上面的弹簧有伸长量，同时下面的弹簧 也发生了压缩量的减少. 物体处于平衡状态，在竖直方向上所受的合外力 为零.当上面的弹簧没有作用力时，下面的弹簧对物 体的支持力等于物体的重力，所以下面弹簧的压缩量 mg 为Δx1= . k2

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当上面的弹簧被提起时，下面弹簧的弹力为物体 2 重力的 ，故此时下面弹簧的压缩量为Δx2,k2Δx2= 3 2mg 2mg ,Δx2= . 3 3k2 下面的弹簧两次压缩量之差为Δx=Δx1-Δx2= mg . 3k2 这也说明了物体要上升Δx. 当提起A端时，上面弹簧的伸长量为Δx3,产生的 mg mg 弹力大小为 =k1Δx3,所以Δx3= . 3 3k1

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A端被竖直上提的高度等于下面弹簧压缩量的减 少量和上面弹簧的伸长量之和. (k1+k2)mg d=Δx+Δx3= . 3k1k2

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例2如右图所示，半圆形支架BAD,两细绳 OA和OB结于圆心O,下悬重为G的物体，使 OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从 水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析 OA绳和OB绳所受力的大小如何变化.

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解析：因为绳结点O受重物拉力FT,所以才 使OA绳和OB绳受力，因此将拉力FT分解为 FTA、FTB(如下图所示).OA绳固定，则FTA 的方向不变，在OB向上靠近OC的过程中， 在B1、B2、B3三个位置，两绳受的力分别为 FTA1和FTB1、FTA2和FTB2、FTA3和FTB3.从图 形上看出，FTA是一直逐渐变小，而FTB却是 先变小后增大，当OB和OA垂直时，FTB最 小.

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规律总结：在用图示法解决动态平衡问题时， 着重注意的是，在动态平衡过程中哪些物理量 不变，哪些物理量是变化的，如何变化，通常 是确定不变量，围绕该不变量，根据已知方向 的改变，变化平行四边形(或三角形)的边角， 以确定对应力的变化.

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(1)当已知合力F的大小、方向及一个分力F1 的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是 两分力垂直.如图甲所示，F2的最小值为： F2min=Fsinα.

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(2)当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、 方向时，另一个分力F2取最小值的条件是： 所求分力F2与合力F垂直，如图乙所示，F2的 最小值为：F2min=F1sinα. (3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小 时，另一个分力F2取最小值的条件是：已知 大小的分力F1与合力F同方向，F2的最小值为 |F-F1|.

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例

3一个成人与一个小孩分别在河的两岸拉一 条船沿河岸前进，成人的拉力为F1=400N,方 向如图甲所示(未画出小孩的拉力方向),要使 船在河流中平行于河岸行驶，求小孩对船施加 的最小力的大小和方向.